變速箱是汽車的主要構(gòu)成部分，并且是汽車的重要受力單元。重型汽車因為載重大、路況差，因此變速箱就會受到頻繁沖擊，鑒于此，重型汽車變速箱齒輪應(yīng)該具備高強度、高耐磨性、高抗疲勞強度、高沖擊韌性等機械性能，而這就需要嚴格控制熱處理環(huán)節(jié)。

1齒輪在熱處理后出現(xiàn)變形的原因

齒輪主要構(gòu)成就是鋼，其被進行熱處理后，隨著溫度的提高，鋼的韌性會不斷減小，要是齒輪上局部的應(yīng)力不能再受熱的影響，就會導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生變形，因為殘余應(yīng)力只會在齒輪局部表現(xiàn)出來，因此齒輪就會產(chǎn)生不規(guī)則的變形。齒輪在開展熱處理的時候，因為加熱速度過快，就會導(dǎo)致齒輪的表面出現(xiàn)升溫過快的現(xiàn)象，而齒輪內(nèi)部溫度的提高就相對較慢，表面與內(nèi)部的溫度假如存在差異，就會導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生不規(guī)則變形的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致齒輪的形狀存在一定的特殊性。

2影響熱處理變形的因素

齒輪經(jīng)熱處理后所形成變形涉及各個層面上的因素，比如齒輪的設(shè)計、運用的材料、預(yù)熱處理方式及過程、機械加工技術(shù)及刀具、熱處理技術(shù)及設(shè)備等整個制造過程。達標的材料、精密的鍛造、規(guī)范的預(yù)熱處理、高效的冷熱加工配合能夠降低并且穩(wěn)定熱處理變形。鑒于此，一定要對齒輪熱處理后的變形進行嚴格把控。

2.1齒輪的設(shè)計形狀對熱處理變形的影響

齒輪的設(shè)計結(jié)構(gòu)會在很大程度上影響熱處理變形，例如，齒輪設(shè)計結(jié)構(gòu)不對稱，結(jié)構(gòu)均勻性差，實際在淬火的過程中，就常常會出現(xiàn)應(yīng)力不均勻的問題，進而使得出現(xiàn)不規(guī)則變形的問題。熱處理變形的影響程度由設(shè)計、材料、熱處理等。鑒于此，在進行設(shè)計的過程中，一定要保證壁厚不能過于單薄，并且應(yīng)該均勻?qū)ΨQ，截面尺寸的比例差距不能過于懸殊。

2.2原材料的特性對熱處理變形的影響

原材料的質(zhì)量不但會對齒輪的熱處理技術(shù)造成影響，還會在很大程度上影響齒輪的疲勞壽命。原材料的根本特性包括下面幾點：淬透性、純凈度、晶粒度。淬透性系指原材料在淬火過程中，奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體的難易情況。淬透性和熱處理變形之間的關(guān)系呈正相關(guān)關(guān)系，并且合金元素含量同樣會影響淬透性。并且合金元素影響熱處理變形的機制是借助鋼的屈服強度、臨界轉(zhuǎn)變溫度等，間接使得熱變形受到影響。要想使得熱處理技術(shù)及變形能夠更加穩(wěn)定，就應(yīng)該使得原材料具備一定相對穩(wěn)定的淬透性范疇。鑒于此，現(xiàn)今國際上大都是基于自己產(chǎn)品的技術(shù)需求，明確淬透性范圍，進而使得熱處理過程及變形得到穩(wěn)定。

2.3鍛造對熱處理變形的影響

鍛造能夠提升齒坯組織的均勻性，并且?guī)罱M織能夠有效防止熱處理變形的產(chǎn)生?？墒清懺靻栴}會使得熱處理變形更加劇烈，鍛造會使得金屬流線出現(xiàn)不對稱的問題，鍛造溫度太高，鍛后冷卻后就會出現(xiàn)不均勻的問題，并且最終導(dǎo)致熱處理變形存在很大的區(qū)別。齒坯鍛造之后，通常金屬纖維流線形狀要沿齒坯外廓呈現(xiàn)對稱性的分布，并且縱剖面。上流線應(yīng)該呈現(xiàn)封閉狀，此種流線形狀毛坯熱處理后變形相對規(guī)律，控制難度較小。

2.4預(yù)熱處理對熱處理變形的影響

預(yù)熱處理的根本目標其實就是得到良好的組織，也就是完成細化晶粒的操作，進而使得殘余應(yīng)力被消除。實際的工藝過程是把鍛坯加熱到超過奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，讓鍛坯。組織都轉(zhuǎn)化成奧氏體，然后進行冷卻，讓組織都轉(zhuǎn)化成鐵素體加珠光體組織，進而得到良好的塑性及硬度，切削的難度降低，在實際轉(zhuǎn)化的過程中，所有的奧氏體晶粒都能夠產(chǎn)生多個珠光體晶粒，并且完成組織細化的操作，這就能夠有效控制熱處理變形。

2.5機加工刀具與切削量對熱處理變形的影響

機加工會帶來的工件殘余應(yīng)力，并且預(yù)熱處理工件之后，工件的塑性非常好，要是切削進給量過大或是刀具磨損厲害，就會在實際加工過程中出現(xiàn)位錯形變的現(xiàn)象，并且形成內(nèi)部殘余應(yīng)力，并且在熱處理加工的過程中被釋放，導(dǎo)致工件出現(xiàn)嚴重的變形。

2.6熱處理工藝對熱處理變形的影響

現(xiàn)今，我國變速箱齒輪的熱處理方法中運用最為普遍的就是滲碳淬火的方式，并且滲碳淬火技術(shù)具備以下優(yōu)勢：技術(shù)相對成熟、運用廣泛、成本較小，是現(xiàn)今熱處理專家的重點研究方向。

3控制變速箱齒輪熱處理變形的措施

第一，在設(shè)計齒輪設(shè)計時，應(yīng)該運用壁厚并且均勻?qū)ΨQ的零件。要是零件存在壁厚相對較薄的區(qū)域，在進行熱處理加工的時候，由于壁薄的區(qū)域冷卻的速度相對，進而出現(xiàn)卷曲的幾率較大。如此，就要設(shè)計兩個單獨的零件，進而薄壁零件就可以有效地把控?zé)崽幚碜冃危€能夠有效簡化加工過程。

第二，由于現(xiàn)今大部分企業(yè)均是基于自家產(chǎn)品的實際。需求，來明確淬透性的實際范疇，這樣就可以使得熱處理變形得到有效控制。當然，原材料中的晶粒度同樣非常關(guān)鍵。全部的金屬材料均是晶粒構(gòu)成的多晶體。由于所有晶粒的特點均存在差異，因此將這些存在差異的晶粒進行組合，就能夠?qū)⑺鼈兊淖饔昧M行抵消，如此，就能使得金屬材料之間產(chǎn)生異向同性的特點。鑒于此，為了能提出原材料的異向同性，就一定要選擇晶粒較小的組成材料，并且晶粒個數(shù)應(yīng)該相對較多，如此熱處理變形就會呈現(xiàn)顯著的均勻性。。

第三，現(xiàn)今，一些企業(yè)已經(jīng)漸漸選擇等溫退火技術(shù)來完成預(yù)熱處理加工，進而使得預(yù)熱處理的成效得到顯著提高。就部分奧氏體相對穩(wěn)定的合金鋼來說，運用等溫退火技術(shù)能夠使得退火周期得到極大的縮短，并且能夠有效穩(wěn)定熱處理變形。

第四，在實際加工過程中，要是產(chǎn)生殘余應(yīng)力，雖然不能做到完全避免，可是能夠借助有效的加工工具及輔助設(shè)備，有效避免殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。

第五，滲碳處理的溫度是滲碳淬火技術(shù)順利實施的重要影響因素，零件滲碳速率的決定性因素就是滲碳處理的溫度，并且滲碳處理溫度和晶體膨脹之間的關(guān)系呈正相關(guān)。因此，熱處理工作者一定要嚴格控制并且協(xié)調(diào)生產(chǎn)，進而使得滿足相應(yīng)的生產(chǎn)需求。

4總結(jié)

簡而言之，在熱處理環(huán)節(jié)的過程中，相關(guān)操作人員一定要有效掌握齒輪的相關(guān)加工技術(shù)，并且了解對熱處理變形產(chǎn)生影響的各個因素，進而有效控制熱處理工作，嚴格把控齒輪變形，使得齒輪質(zhì)量得到保障，提高企業(yè)在市場上的綜合競爭能力，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。